Ступень-сепаратор

(72) Авторы изобретеиня Николаевский ордена Трудового Красного Знаменикораблестроительный институт им.адм.,О,Макарова(54) СТУПЕНЬ-СЕПАРАТОР Изобретение относится к атомной энергетике, а более конкретно - к влажнопаровым турбинам атомных электростанций, и может быть использовано в виде специальной турбинной ступени-сепаратора для сепарации влаги 5 в проточной части турбины.По основному авт.св. Ю 595522 известна ступень-сепаратор, содержащая неподвижную направляющую решетку, влагоулавливающую камеру на пери- о ферии и свободно установленное на подшипниках колесо с рабочей решеткой, выполненной из криволинейных пластин, каждая из которых имеет в поперечном сечении, по крайней мере, по две точ-ки перегиба, а конструктивные углы входа и выхода составляют от 60 до 9 Оо 1.Недостатком известной ступени-се 20 паратора является уменьшение эффективности с ростом влажности пара, Это обусловлено тем, что с увеличением влажности пара растет толщина пленки2на поверхности лопаток, Это приводитк турбулизации пленки, возникновениюволн на ее поверхности и, в конечномитоге, к срыву капель и уносу их потоком пара,Кроме того, недостатком такойступени-сепаратора является низкаяэффективность сепарации капель диаметром менее 5 мкм,Цель изобретения - повышение сепарирующей способности ступени-сепаратора.Цель достигается тем, что в ступени-сепараторенаружный слой пластинрабочей решетки выполнен пористым.При этом размеры пор выполненыуменьшающимися от наружной поверхности пластин к внутренней, а поры - сообщающимися между собой.На наружной поверхности пластинвыполнены выступы, направленные перпендикулярно к сепарируемому потоку,На чертеже изображена пластинарабочей решетки ступени-сепаратора,формула изобретения 3 94548Пластина 1 снабжена пористой обо" лочкой 2, которая жестко закреплена на пластине 1. Размеры пор 3 выполнены уменьшающимися от наружной поверхности 4 оболочки 2 к пластине 1 (по мереуглубления), а сами поры 3 со" общаются между собой. На наружной поверхности 4 оболочки 2 размещены выступы 5, расположенные вдоль ступени-сепаратора и направлены перпенди-.кулярно направлению 6 движения сепарируемого потока пара. Высота выступов 5 зависит от пористости оболочки 2 и должна быть больше толщины пленки, высаженной на рабочую решетку пластин 1 (наружную поверхность обопочки 2), влаги на величину, обеспечивающую йнтенсивное осаждение микрокапель при наибольших значениях влажности пара.Ступень-сепаратор работает следующим образом.Капли влаги, транспортируемые паровым потоком, соприкасаются с вращающимися пластинами 1 (лопатками) ступени-сепаратора и оседают на их поверхности, образуя жидкую пленку,Под действием центробежной силы пленка жидкости движется в радиальном направлении к периферийной части пластин 1.о Здесь влага сбрасывается во влаго- улавливающие камеры (не показаны),Благодаря тому, что пластины 1 рабочей решетки снабжены пористой оболочкой 2, высаженная влага под действием капиллярных сил стягивается в ячейки пор 3, В результате тол-, щина пленки на поверхности пластин уменьшается, а это даже при значительных скоростях потока обеспечивает ламинарнцй режим течения жидкости фО в пленке и уменьшает вероятность срыва капель с ее поверхности.Так как размеры пор 3 выполнены уменьшающимися по мере углубления, капиллярные силы увеличиваются. Поэ тому, двигаясь под действием центробежной силы к периферии пластин 1, жидкость одновременно втягивается вглубь пористой оболочки 2, что обеспечивает устойчивый характер течения 50 жидкости по всей поверхности пластин 1.Выступы 5 создают благоприятные условия для увеличения сепарирующей способности ступени за счет повыше ния эффективности улавливания капель 2диаметром менее 5 мкм, так как их обтекание сопровождается отрывом потока с последующим его присоединением.Вихревой характер движения потока взамкнутых отрывных зонах увеличиваетскорость осаждения капель менее 5 мкмвблизи точки присоединения в десяткираэ,Таким образом, выполнение пластинрабочей решетки с пористой оболочкой(наружным слоем) предотвращает вторичный унос высаженной влаги е паровой поток, а наличие размещенных нанаружной поверхности оболочки высту. пов позволяет увеличить скоростьосаждения капель диаметром менее5 мкм. Это обеспечивает увеличениесепарирующей способности ступени-сепаратора, способствует увеличениюКПД влажнопаровых турбин и увеличивает их надежность.Предлагаемая ступень-сепараторможет быть использована в компрессорах габотурбиннцх двигателей (ГТД)для очистки воздуха от капель морской воды в случае применения ГТД насудах или для очистки природногогаза от капель конденсата е случаеприменения ГТД в качестве газоперекачивающих агрегатов магистральныхгазопроводов,1. Ступень-сепаратор по авт.св.595522, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью повышения сепарирующей способности ступени, пластинырабочей решетки покрыты пористой оболочкой, жестко закрепленной на пластинах.2. Ступень-сепаратор по и.1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что размерыпор выполнены уменьшающимися от наружной поверхности пластин к внутренней, а поры - сообщающимися междусобой.3. Ступень-сепаратор по п.1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что на наружной поверхности пластин выполненывыступы, направленные перпендикулярно к сепарируемому потоку,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРн 595522, кл. Р 01 О гУ 32, 1974,9454824о 4оР оо фф аоо44 оо о оо фо ф о о оо ооо о4 Оо ао о ф а оф о 4 оо оо ф фо фф ф оО оф фоо0 оф оф 44о фф оооо о о ф о оо4 оооО оо ф ЯХ 4 Оо Составитель В.ГуторовРедактор А,шандор Техред Л.Пекарь Корректор А Дзятко Заказ 5290/49 Тираж 539 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д,4/5 Филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектная, 4 о Оороо оо464оюРф 4 В о0044 ада,рМ 88О о 4 ао о ооо о ооо 4о оо о4Ооо оо ооооа о4о о а о ф ф ф